CN204329307U

CN204329307U - 数码温控虹吸加热电热水器

Info

Publication number: CN204329307U
Application number: CN201420824428.3U
Authority: CN
Inventors: 侴乔力; 侴雨宏; 魏蔚
Original assignee: 侴乔力
Current assignee: GUANGDONG SHUNDE WATER AND ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2024-12-10

Abstract

一种数码温控虹吸加热电热水器，其旁路调节阀自动混水恒温，避免热水流经阀体，大幅提高产品可靠性，并使蓄热量最大化；其单罐双加热模式，即虹吸循环电加热模式与快速管式电加热模式，一体化实现热水使用前，由虹吸循环电加热模式加热上水成为高温热水，以完成静态预热、蓄热过程；而热水使用时，则由快速管式电加热模式即时加热热水，同时由虹吸加热蓄热罐逐步释放热水蓄热量，并配以旁路调节阀实现自动混水、恒定热水出口温度。

Description

数码温控虹吸加热电热水器

(一)技术领域

本发明涉及一种数码温控虹吸加热电热水器。

(二)背景技术

现有产品存在下列不足：

1、现有电热水器产品通过电动三通混合比例调节阀，可控制加热罐中高温热水与上水之间的混合比例，以恒定混合出水温度，然而由于高温热水直接流经阀体，因此会极大地恶化步进式电机的散热状况，并加速橡胶密封圈的老化进程，从而导致在电热水器的15年生命周期内，每隔1到2年就需更换该调节阀，大幅降低电热水器产品的可靠性。

2、水平布置的蓄热式电热水器加热罐，其加热效率较低，一方面导致静态预热缓慢，热水需要长时间等待，另一方面动态加热量不足；而预即双模电热水器采用双加热罐，分别承担静态预热和动态加热两种加热模式，从而既成倍增加产品成本又未显著提高电热水器加热蓄热效率，且用电量过大，不适合中国家庭配电要求，限制其家庭普及率。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种数码温控虹吸加热电热水器：在常温的混水管上设置旁路调节阀，并通过热水出口的温度传感器，来自动调节加热罐中高温热水与上水之间的混合比例，以恒定混合之后热水温度，从而避免了高温热水直接流经阀体，因此将极大地改善步进式电机的散热状况，并延缓橡胶密封圈的老化进程，使得在电热水器15年生命周期内，无需更换该调节阀，大幅提高电热水器产品的可靠性。此外，虹吸循环电加热及单罐双热模式，高效加热热水与蓄热；集蓄热电热器与加热电热器于一体，避免重复投资电热器及其安全保护措施，从而实现(43-75℃)热水功能；倡导“绿色健康”生活方式。

本发明采用的技术方案，即数码温控虹吸加热电热水器如附图1所示，其中：1-上水进口；2-上水三通；3-安全泄水止回阀；4-虹吸加热蓄热罐；4-1-下进口；4-2-上出口；4-3-虹吸套桶；4-4-电热器；4-5-加热腔；4-6-蓄热腔；4-7-加热信号灯；4-8-防干烧开关；4-9-防电隔离墙；4-10-安全接地和防漏电保护开关；4-11-热水信号灯；5-混水三通；5-1-混水管；5-2-旁路调节阀；6-热水出口；7-保温材料；8-温度传感器。

按照附图1所示的数码温控虹吸加热电热水器：其由上水进口1、上水三通2、安全泄水止回阀3、虹吸加热蓄热罐4、混水三通5等，及其连接管路，组成加热回路；

而在上水三通2与混水三通5之间连接上水混合管5-1、旁路调节阀5-2，再由混水三通5连接温度传感器8、热水出口6，组成混合回路；

虹吸加热蓄热罐4顶面设置的温度传感器8闭环控制热水信号灯4-11的显示状态、旁路调节阀5-2的开度，以及静态控制电热器4-4的加热蓄热温度，并由加热信号灯4-7同步显示；虹吸加热蓄热罐4中部侧面设置的温度传感器8动态控制电热器4-4的接通、断开和功率调节，并由加热信号灯4-7同步显示；

虹吸加热蓄热罐4及其连接的高温管路与管件等，需附加保温材料7；

其中虹吸加热蓄热罐4为垂直细长圆柱罐体，底部外侧面开水平下进口4-1，顶面中央开垂直上出口4-2，中央设置虹吸套桶4-3，其上部预留虹吸循环出水空间，其下部预留虹吸循环进水空间，虹吸套桶4-3下半部中央设置电热器4-4，并由此在虹吸套桶4-3内形成加热腔4-5，而在虹吸套桶4-3外壁与虹吸加热蓄热罐4内壁的夹层形成蓄热腔4-6，电热器4-4在控制上与加热信号灯4-7联锁，顶面内壁设置防干烧开关4-8，在上水进口1和混水三通5的出口处各设置一只非金属阻电式管件作为防电隔离墙4-9，在电热器4-4与加热回路中设置安全接地和防漏电保护开关4-10。

电热器4-4是虹吸加热蓄热罐4底面内壁垂直设置的多对倒U型金属电热管4-4；或是虹吸加热蓄热罐4底面内壁垂直设置的高强度、水电屏蔽、无缝自动银钎焊、耐压12bar的英格莱840不锈钢电热管4-4；或是虹吸加热蓄热罐4底面内壁垂直设置的大直径组合镍铬丝发热管；或是虹吸加热蓄热罐4底面内壁垂直设置的多根高绝缘、高导热、高稳定性非金属电热管4-4；或是虹吸加热蓄热罐4底面外壁中央设置的电发热盘4-4；或是虹吸加热蓄热罐4底面外壁中央设置的电磁式发热盘4-4。

本发明数码温控虹吸加热电热水器的工作过程结合附图1说明如下：

1、排气：使上水以0.5～6bar表压分别排尽加热回路、混合回路中的空气，每路直到完全出水后再关闭相应阀门。

2、静态预热、蓄热过程：接通电源并启动本发明，虹吸加热蓄热罐4顶面上出口4-2处设置的温度传感器8，在感知水温低于92℃时，通过闭环控制接通电热器4-4后持续加热，直到把上水加热到97℃则断开电热器4-4，其中当温度传感器8感知水温超过92℃时，控制热水信号灯4-11显示热水状态，并可供应热水。等待持续加热至热水信号灯4-11恢复高温热水蓄热状态；

3、动态即时加热过程：使用热水时，上水利用其0.5～6bar表压流经安全泄水止回阀3，并把虹吸加热蓄热罐4中92℃高温热水压入混水三通5中，由常温混水管5-1上设置的旁路调节阀5-2，通过混水三通5出口设置的温度传感器8，来自动调节加热罐中高温热水与20℃上水之间的混合比例，以恒定混合之后热水出口温度在45℃左右，并由混水三通5的出口排出，而在用户终端继续与20℃上水混合成34-42℃洗浴热水以供使用。

由于避免热水流经阀体，改善步进式电机的散热状况，并延缓橡胶密封圈的老化进程，使得在电热水器15年生命周期内，无需更换调节阀，大幅提高电热水器产品的可靠性。

混水三通5热水出口传感器8的温度值设定为较低的45℃，则当虹吸加热蓄热罐4中热水温度不断降低，就可逐步关小旁路调节阀5-2，自动调节降温热水与20℃上水之间的混合比例，继续恒定混合之后热水出口温度；直至热水温度降至45℃而关闭旁路调节阀5-2，仅由虹吸加热蓄热罐4单独释放热水热量，直至热水使用完毕；从而彻底释放其蓄热量，以最小水箱体积，实现蓄热量最大化。

而当虹吸加热蓄热罐4顶面上出口4-2处设置的温度传感器8感知水温低于92℃时，接通电热器4-4并调节加热功率至最大，则由静态预热、蓄热过程，切换为动态即时加热过程，由快速管式电加热模式即时加热热水，同时由虹吸加热蓄热罐4逐步释放热水蓄热量，并配以旁路调节阀实现自动混水、恒定热水出口温度；加热过程持续进行，直到关闭热水功能，转入静态预热、蓄热过程。

4、保护功能：

(1)防干烧：当防干烧开关4-8感知虹吸加热蓄热罐4中的水位尚未充满时，为防止电热器4-4因干烧而损毁，便会自动切断整机电源，进入保护状态，直到水位充满虹吸加热蓄热罐4，方可自动复位；

(2)防超压：当上水表压超过6bar时，安全泄水止回阀3会通过导流管自动泄压，保护虹吸加热蓄热罐4的使用安全；

(3)防电墙：在上水进口1和混水三通5的出口处各设置一只非金属阻电式管件作为防电隔离墙4-9，以确保使用安全；

(4)防漏电：在本发明安全接地基础上，当电磁互感式内置防漏电保护开关4-10检测到泄漏电流超过人体感应范围，便会在0.01～0.1秒内自动切断电源，同时由加热信号灯4-7闪烁，以显示故障，保障人体安全。

与现有产品相比较，本发明的集成创新优点如下所列：

1、旁路调节阀自动混水恒温：由于在常温混水管上设置旁路调节阀，并通过热水出口的温度传感器，来自动调节加热罐中高温热水与上水之间的混合比例，以恒定混合之后热水出口温度。

2、避免热水流经阀体：改善步进式电机的散热状况，并延缓橡胶密封圈的老化进程，使得在电热水器15年生命周期内，无需更换调节阀，大幅提高电热水器产品的可靠性。

3、蓄热量最大化：热水出口温度设定为较低的45℃，则当虹吸加热蓄热罐4中热水温度不断降低，就可逐步关小旁路调节阀5-2，自动调节降温热水与20℃上水之间的混合比例，继续恒定混合之后热水出口温度；从而彻底释放其蓄热量，以最小水箱体积，实现蓄热量最大化。

4、虹吸循环电加热模式：垂直加热罐中设置的虹吸套桶，在静态预热、蓄热过程中形成虹吸循环电加热模式，其中桶内高效加热、桶外持温蓄热。

5、快速管式电加热模式：在动态即时加热时形成套桶内的快速管式电加热模式。

6、单罐双加热模式：以阀门切换来实现单罐的虹吸循环电加热模式与快速管式电加热模式，这两种电加热模式，集预热蓄热电加热器与动态即时电加热器于一体，避免重复投资电加热器及其安全保护措施，既节约产品成本又提高加热、蓄热效率，并适合中国家庭的配电要求。

综上所述，本发明的旁路调节阀自动混水恒温，避免热水流经阀体，大幅提高产品可靠性，并使蓄热量最大化；其单罐双加热模式，即虹吸循环电加热模式与快速管式电加热模式，一体化实现热水使用前，由虹吸循环电加热模式加热上水成为高温热水，以完成静态预热、蓄热过程；而热水使用时，则由快速管式电加热模式即时加热热水，同时由虹吸加热蓄热罐逐步释放热水蓄热量，并配以旁路调节阀实现自动混水、恒定热水出口温度。

(四)附图说明

附图1为本发明的系统流程图。

(五)具体实施方式

本发明提出的数码温控虹吸加热电热水器的实施例如附图1所示，现说明如下：其由上水进口1、非金属防电隔离墙4-9、上水三通2、安全泄水止回阀3、虹吸加热蓄热罐4、DN15内丝接口304不锈钢混水三通5等，及其DN15的304不锈钢连接管路，组成加热回路；而在上水三通2与混水三通5之间连接DN15的304不锈钢上水混合管5-1、旁路调节阀5-2，再由混水三通5连接温度传感器8、DN15内丝接口304不锈钢热水出口6，组成混合回路；虹吸加热蓄热罐4顶面设置的温度传感器8闭环控制热水信号灯4-11的显示状态、旁路调节阀5-2的开度，以及静态控制电热器4-4的加热蓄热温度，并由加热信号灯4-7同步显示；虹吸加热蓄热罐4中部侧面设置的温度传感器8动态控制电热器4-4的接通、断开和功率调节，并由加热信号灯4-7同步显示；虹吸加热蓄热罐4及其连接的高温管路与管件等，需附加50mm厚的聚氨酯泡沫保温材料7；其中虹吸加热蓄热罐4为直径150mm、高度800mm、壁厚1mm的304不锈钢垂直细长圆柱罐体，底部外侧面开水平DN15内丝接口304不锈钢下进口4-1，顶面中央开垂直DN15内丝接口304不锈钢上出口4-2，中央设置直径80mm、高度700mm、壁厚0.8mm的304不锈钢虹吸套桶4-3，其上部预留40mm虹吸循环出水空间，其下部预留60mm虹吸循环进水空间，虹吸套桶4-3下半部中央设置4kW电热器4-4，并由此在虹吸套桶4-3内形成加热腔4-5，而在虹吸套桶4-3外壁与虹吸加热蓄热罐4内壁的夹层形成蓄热腔4-6，电热器4-4在控制上与加热信号灯4-7联锁，顶面内壁设置防干烧开关4-8，在上水进口1和混水三通5的出口处各设置一只DN15内丝接口非金属阻电式管件作为防电隔离墙4-9，在电热器4-4与加热回路中设置安全接地和防漏电保护开关4-10。电热器4-4是虹吸加热蓄热罐4底面内壁垂直设置的4对倒U型、高强度、水电屏蔽、无缝自动银钎焊、耐压12bar、4.6kW功率的英格莱840不锈钢电热管4-4。

本发明实施例中：上水温度20℃、上水表压2.5bar、单相电源额定电压220V、额定频率50Hz、额定功率5.5kW；热水使用前，由虹吸循环电加热模式以输入功率5.5kW静态预热至90℃高温热水并蓄热；热水使用时，由快速管式电加热模式以输入功率5.5kW即时加热热水，同时由虹吸加热蓄热罐逐步释放热水蓄热量，并配以旁路调节阀实现自动混水、恒定热水出口温度，动态制取45℃热水8L/min；每台机组重量10.5kg，运行重量24.5kg，运行时无噪音。

Claims

1.一种数码温控虹吸加热电热水器，其由上水进口(1)；上水三通(2)；安全泄水止回阀(3)；虹吸加热蓄热罐(4)；下进口(4-1)；上出口(4-2)；虹吸套桶(4-3)；电热器(4-4)；加热腔(4-5)；蓄热腔(4-6)；加热信号灯(4-7)；防干烧开关(4-8)；防电隔离墙(4-9)；安全接地和防漏电保护开关(4-10)；热水信号灯(4-11)；混水三通(5)；混水管(5-1)；旁路调节阀(5-2)；热水出口(6)；保温材料(7)；温度传感器(8)；其特征在于：上水进口(1)、上水三通(2)、安全泄水止回阀(3)、虹吸加热蓄热罐(4)、混水三通(5)等，及其连接管路，组成加热回路；而在上水三通(2)与混水三通(5)之间连接上水混合管(5-1)、旁路调节阀(5-2)，再由混水三通(5)连接温度传感器(8)、热水出口(6)，组成混合回路；虹吸加热蓄热罐(4)顶面设置的温度传感器(8)闭环控制热水信号灯4-11的显示状态、旁路调节阀(5-2)的开度，以及静态控制电热器(4-4)的加热蓄热温度，并由加热信号灯(4-7)同步显示；虹吸加热蓄热罐(4)中部侧面设置的温度传感器(8)动态控制电热器(4-4)的接通、断开和功率调节，并由加热信号灯(4-7)同步显示；虹吸加热蓄热罐(4)及其连接的高温管路与管件等，需附加保温材料(7)；其中虹吸加热蓄热罐(4)为垂直细长圆柱罐体，底部外侧面开水平下进口(4-1)，顶面中央开垂直上出口(4-2)，中央设置虹吸套桶(4-3)，其上部预留虹吸循环出水空间，其下部预留虹吸循环进水空间，虹吸套桶(4-3)下半部中央设置电热器(4-4)，并由此在虹吸套桶(4-3)内形成加热腔(4-5)，而在虹吸套桶(4-3)外壁与虹吸加热蓄热罐(4)内壁的夹层形成蓄热腔(4-6)，电热器(4-4)在控制上与加热信号灯(4-7)联锁，顶面内壁设置防干烧开关(4-8)，在上水进口(1)和混水三通(5)的出口处各设置一只非金属阻电式管件作为防电隔离墙(4-9)，在电热器(4-4)与加热回路中设置安全接地和防漏电保护开关(4-10)。

2.按照权利要求1所述的数码温控虹吸加热电热水器，其特征在于：电热器(4-4)是虹吸加热蓄热罐(4)底面内壁垂直设置的多对倒U型金属电热管(4-4)；或是虹吸加热蓄热罐(4)底面内壁垂直设置的高强度、水电屏蔽、无缝自动银钎焊、耐压12bar的英格莱840不锈钢电热管(4-4)；或是虹吸加热蓄热罐(4)底面内壁垂直设置的大直径组合镍铬丝发热管；或是虹吸加热蓄热罐(4)底面内壁垂直设置的多根高绝缘、高导热、高稳定性非金属电热管(4-4)；或是虹吸加热蓄热罐(4)底面外壁中央设置的电发热盘(4-4)；或是虹吸加热蓄热罐(4)底面外壁中央设置的电磁式发热盘(4-4)。